Die
Erfindung betrifft einen Beschleunigungssensor nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.The
The invention relates to an acceleration sensor according to the preamble
of claim 1.
Stand der
TechnikState of
technology
Beschleunigungssensoren
sind bekannt. Diese werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt,
um bestimmte auf das Kraftfahrzeug einwirkende Beschleunigungskräfte zu detektieren
und in Abhängigkeit
dessen ein Steuersignal zur Verfügung zu
stellen. Die Steuersignale dienen beispielsweise dazu, in kurzer
Zeit Sicherheitseinrichtungen wie Airbags, Gurtstraffer oder ähnliches
auszulösen.
Die Beschleunigungssensoren weisen hierzu ein Sensorelement auf,
das sehr empfindlich auf eine auftretende, in eine bestimmte Richtung
wirkende Beschleunigung reagiert. Bekannt sind hierzu beispielsweise
als Biegeschwinger ausgebildete piezoelektrische Sensorelemente,
die aufgrund einer auftretenden Beschleunigung auslenken. Durch diese
Auslenkung findet in dem piezoelektrischen Sensorelement aufgrund
des piezoelektrischen Effektes, das heißt, durch ein Verschieben von
positiven und negativen Ladungsträgern, eine Polarisierung statt,
die zu einem Entstehen einer Spannung zwischen zwei Elektroden des
Sensorelements führt.
Diese Spannungssignale können
abgegriffen und einer Auswerteschaltung zugeführt werden. Damit die piezoelektrischen Sensorelemente
die notwendigen Spannungssignale erzeugen können, bestehen diese aus zwei
gegenpolig angeordneten Lagen eines piezokeramischen Materials,
die in einem Aufnahmemodul gelagert sind, das unter dem Einfluß einer
Beschleunigung ein Verbiegen des Sensorelements zuläßt. Bei
den bekannten Beschleunigungssensoren ist nachteilig, daß die Einrichtungen
zur Aufnahme des Sensorelements und für dessen elektrische Kontaktierung
nur sehr aufwendig und damit teuer herzustellen sind. Weiterhin
ist eine definierte Festlegung einer Sensierrichtung des Sensorelements
nur sehr schwer möglich.
Hierzu sind Hilfseinrichtungen notwendig, die das Sensorelement
in einer bestimmten Lage in bezug auf eine Montagefläche halten.accelerometers
are known. These are used for example in motor vehicles,
to detect certain acceleration forces acting on the motor vehicle
and depending
whose a control signal available
put. The control signals are used, for example, in short
Time safety devices such as airbags, belt tensioners or the like
trigger.
The acceleration sensors have for this purpose a sensor element,
that is very sensitive to an occurring, in a certain direction
acting acceleration responds. For example, this is known
designed as bending vibrator piezoelectric sensor elements,
which deflect due to an occurring acceleration. Through this
Deflection takes place in the piezoelectric sensor element due
the piezoelectric effect, that is, by a displacement of
positive and negative charge carriers, a polarization takes place,
which causes a voltage to develop between two electrodes of the
Sensor element leads.
These voltage signals can
tapped and fed to an evaluation circuit. So that the piezoelectric sensor elements
can generate the necessary voltage signals, these consist of two
oppositely arranged layers of a piezoceramic material,
which are stored in a receiving module under the influence of a
Acceleration allows bending of the sensor element. at
the known acceleration sensors is disadvantageous that the facilities
for receiving the sensor element and for its electrical contacting
only very expensive and therefore expensive to produce. Farther
is a defined definition of a sensing direction of the sensor element
very difficult.
For this purpose, auxiliary devices are necessary, the sensor element
hold in a certain position with respect to a mounting surface.
Vorteile der
ErfindungAdvantages of
invention
Der
erfindungsgemäße Beschleunigungssensor
mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber den
Vorteil, daß das
Sensorelement exakt in einer bestimmten, insbesondere parallel zu
einer Montage- beziehungsweise Referenzfläche verlaufenden Sensierrichtung,
ausrichtbar ist und in einfacher Weise Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 41 35 369 A1 ist
ein piezoelektrischer Beschleunigungssensor bekannt. Ein Piezoelement
ist über
einen Sockel mit einem Substrat verbunden. Auf dem Sockel können Leiterbahnen
für die Kontaktierung
einer Elektrode an der Unterseite des Piezoelements angeordnet sein. gleichzeitig
eine mechanische und elektrische Ankopplung des Sensorelements möglich ist.
Dadurch, daß das
Modul vorzugsweise von zwei getrennten, mit der Auswerteschaltung
verbundenen, aus einem elektrisch leitenden Material bestehenden
Haltemitteln gebildet wird, ist es vorteilhaft möglich, mit diesen gleichzeitig das
piezoelektrische Sensorelement mechanisch zu fixieren und elektrisch
zu kontaktieren. Jeweils separate zusätzliche Maßnahmen für eine Lagestabilisierung und
eine Ausrichtung des Sensorelementes beziehungsweise ein Abgreifen
der Spannungssignale ist nicht notwendig. Das Aufnahmemodul läßt sich somit
sehr einfach und kostengünstig
herstellen.The acceleration sensor according to the invention with the features mentioned in claim 1 offers the advantage that the sensor element exactly in a particular, in particular parallel to a mounting or reference surface extending Sensierrichtung, can be aligned and in a simple manner from the German patent application DE 41 35 369 A1 For example, a piezoelectric acceleration sensor is known. A piezoelectric element is connected via a socket to a substrate. On the base conductor tracks for contacting an electrode may be arranged on the underside of the piezoelectric element. at the same time a mechanical and electrical coupling of the sensor element is possible. Characterized in that the module is preferably formed by two separate, connected to the evaluation circuit, consisting of an electrically conductive material holding means, it is advantageously possible to mechanically fix these simultaneously with the piezoelectric sensor element and electrically contact. In each case separate additional measures for a position stabilization and alignment of the sensor element or a tapping of the voltage signals is not necessary. The recording module can thus be produced very easily and inexpensively.
Erfindungsgemäß ist weiterhin
vorgesehen, daß das
Aufnahmemodul als Stanzteil ausgebildet ist, das durch eine Biegebearbeitung
die endgültige Form
des Aufnahmemoduls erhält,
wobei während des
Einbringens des Sensorelements in das Aufnahmemodul zusätzliche,
zunächst
mit dem Aufnahmemodul verbundene mechanische Hilfsanschläge für die Montage
vorhanden sind. Hierdurch wird es sehr vorteilhaft möglich, die
Sensorelemente in einem selbstjustierten Montageprozeß in die
Aufnahmemodule einzubringen, wobei durch die Ausbildung der mechanischen
Hilfsanschläge
eine exakte und bei einer Massenfertigung genau wiederholbare Ausrichtung
der Sensorelemente in einer x-y-z-Richtung erfolgen kann. Hierdurch sind
in einem sogenannten Nutzen-Fertigungsverfahren mit geringen Herstellungskosten
Beschleunigungssensoren herstellbar, die durch ihre jeweilige exakt
gleiche Ausrichtung des Sensorelements und damit exakt gleiche Ausbildung eines
Biegebalkens bei gleicher Beeinflussung durch eine Beschleunigung
Sensorsignale in einem eng eingegrenzten Streubereich erwarten lassen.
Somit wird einerseits die Austauschbarkeit der Beschleunigungssensoren
untereinander erleichtert, da diese jeweils in engen Toleranzbereichen
gleiche Signale bereitstellen. Andererseits wird eine Abstimmung
der Beschleunigungssensoren auf die Auswerteschaltung erleichtert,
da nicht jeder Beschleunigungssensor einzeln aufgrund eines relativ
großen
Streubereiches der Sensorsignale abgestimmt zu werden braucht.According to the invention is still
provided that the
Receiving module is designed as a stamped part, by a bending operation
the final form
receives the recording module,
while during the
Introducing the sensor element into the receiving module additional,
first
associated with the receiving module mechanical auxiliary stops for mounting
available. This makes it very advantageous possible, the
Sensor elements in a self-aligned assembly process in the
Inserting modules, whereby by the formation of the mechanical
auxiliary stops
an exact and in mass production exactly repeatable alignment
the sensor elements can take place in an x-y-z direction. Hereby are
in a so-called benefit manufacturing process with low production costs
Acceleration sensors produced by their respective exact
same orientation of the sensor element and thus exactly the same training
Bending beam at the same influence by an acceleration
Expect sensor signals in a narrow confined range.
Thus, on the one hand the interchangeability of the acceleration sensors
easier with each other, as these each in tight tolerance ranges
provide the same signals. On the other hand, a vote
facilitates the acceleration sensors on the evaluation circuit,
because not every accelerometer individually due to a relative
huge
Scattering of the sensor signals needs to be matched.
Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen in
den Unteransprüchen genannten
Merkmalen.Further
advantageous embodiments emerge from the rest in
mentioned in the dependent claims
Features.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der
zugehörigen Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen:drawing
The invention will be described below in embodiments with reference to FIG
associated drawings
explained in more detail. It
demonstrate:
1 schematisch
eine perspektivische Ansicht eines Beschleunigungssensors 1 schematically a perspective view of an acceleration sensor
2 schematisch
eine perspektivische Ansicht eines Beschleunigungssensors nach einem weiteren
Ausführungsbeispiel; 2 schematically a perspective view of an acceleration sensor according to another embodiment;
3 die
Herstellungsschritte eines Aufnahmemoduls 3 the manufacturing steps of a recording module
4 fertig
hergestellte Aufnahmemodule 4 ready-made recording modules
5 die
Montageschritte zur Herstellung eines Beschleunigungssensors 5 the assembly steps for producing an acceleration sensor
6 schematisch
eine perspektivische Ansicht einer kompletten Beschleunigungssensoreinheit
und 6 schematically a perspective view of a complete acceleration sensor unit and
7 schematisch
eine perspektivische Ansicht einer kompletten Beschleunigungssensoreinheit
nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. 7 schematically a perspective view of a complete acceleration sensor unit according to another embodiment.
Beschreibung
der Ausführungsbeispieledescription
the embodiments
1 zeigt
einen allgemein mit 10 bezeichneten Beschleunigungssensor.
Der Beschleunigungssensor 10 besitzt ein Sensorelement 12,
das aus einer zweilagigen Piezokeramik besteht. Die Lagen 14 und 16 des
Sensorelements 12 sind dabei so zueinander ausgerichtet,
daß eine
Polarisationsrichtung 18 innerhalb der Lagen 14 und 16 gegeneinander
gerichtet ist. Das Sensorelement 12 ist insgesamt als ein
streifenförmiger
Körper
ausgebildet. Jede der Lagen 14 und 16 besitzt
an ihrer Außenseite
eine metallische Oberfläche,
die Elektroden 20 beziehungsweise 22 ergeben. 1 shows a general with 10 designated acceleration sensor. The acceleration sensor 10 has a sensor element 12 , which consists of a two-layer piezoceramic. The layers 14 and 16 of the sensor element 12 are aligned with each other so that a polarization direction 18 within the layers 14 and 16 is directed against each other. The sensor element 12 is formed overall as a strip-shaped body. Each of the layers 14 and 16 has on its outside a metallic surface, the electrodes 20 respectively 22 result.
Das
Sensorelement 12 ist in einem Aufnahmemodul 24 eingespannt.
Das Aufnahmemodul 24 besitzt hierzu zwei mechanisch nicht
miteinander verbundene Haltemittel 26 beziehungsweise 28.
Die Haltemittel 26 beziehungs weise 28 können beispielsweise
durch einen eine entsprechende Biegekontur aufweisenden Materialstreifen
gebildet sein, der aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht. Die
Haltemittel 26 und 28 sind symmetrisch aufgebaut
und symmetrisch zu dem Sensorelement 12 angeordnet. Der
konkrete Aufbau soll anhand des Haltemittels 26 verdeutlicht
werden. Dieses besitzt einen Grundkörper 30, der im wesentlichen
streifenförmig
ausgebildet ist und eine obere Stirnfläche 32 und eine untere Stirnfläche 34 aufweist.
Von der oberen Stirnfläche 32 verläuft unter
einem Winkel ein Haltesteg 36, der in ein parallel zum
Sensorelement 12 verlaufendes Justierteil 38 übergeht.
Der Haltesteg 36 und das Justierteil 38 sind einstückig mit
dem Grundkörper 30 ausgebildet
und durch einen – in
den nachfolgenden Figuren noch zu erläuternden – Biegevorgang in ihre entsprechende
Form gebracht. Das Justierteil 38 ist im wesentlichen plattenförmig ausgebildet
und bildet einen ersten Kontaktbereich 40 des Haltemittels 26. Der
Kontaktbereich 40 ist unter Zwischenschaltung eines Haftmittels 42 mechanisch
und elektrisch leitend mit dem Sensorelement 12, insbesondere
mit dessen Elektrode 22 verbunden. Die untere Stirnfläche 34 bildet
einen zweiten Kontaktbereich 44 des Haltemittels 26 aus.The sensor element 12 is in a recording module 24 clamped. The recording module 24 For this purpose has two mechanically not interconnected holding means 26 respectively 28 , The holding means 26 relationship 28 may for example be formed by a corresponding bending contour having material strips, which consists of an electrically conductive material. The holding means 26 and 28 are symmetrical and symmetrical to the sensor element 12 arranged. The concrete structure should be based on the holding means 26 be clarified. This has a body 30 which is formed substantially strip-shaped and an upper end face 32 and a lower end surface 34 having. From the upper end face 32 runs at an angle a holding bridge 36 which is parallel to the sensor element 12 running adjusting part 38 passes. The jetty 36 and the adjustment part 38 are integral with the body 30 formed and brought by a - to be explained in the following figures - bending process in its corresponding form. The adjusting part 38 is formed substantially plate-shaped and forms a first contact area 40 of the holding agent 26 , The contact area 40 is with the interposition of an adhesive 42 mechanically and electrically conductive with the sensor element 12 , in particular with its electrode 22 connected. The lower end face 34 forms a second contact area 44 of the holding agent 26 out.
Das
zweite Haltemittel 28 ist vollkommen analog aufgebaut und
besitzt demnach – in
der 1 nicht dargestellt – ebenfalls einen ersten durch
ein Justierteil 38' gebildeten
Kontaktbereich 40' und
einen zweiten Kontaktbereich 44'. Der Kontaktbereich 40' ist dabei ebenfalls über ein
Haftmittel 42 mit dem Sensorelement 12, allerdings
mit dessen Elektrode 20, mechanisch und elektrisch leitend
verbunden. Das Sensorelement 12 ist so zwischen den Justierteilen 38 und 38' eingespannt,
daß sich
aufgrund des streifenförmigen
Aufbaus des Sensorelements 12 ein hier mit 46 angedeuteter
freier Biegebalken ergibt.The second holding means 28 is completely analogous and therefore has - in the 1 not shown - also a first by an adjustment 38 ' formed contact area 40 ' and a second contact area 44 ' , The contact area 40 ' is also about an adhesive 42 with the sensor element 12 but with its electrode 20 , mechanically and electrically conductively connected. The sensor element 12 is so between the adjustment parts 38 and 38 ' clamped that due to the strip-shaped structure of the sensor element 12 a here with 46 indicated free bending beam results.
Der
in 1 dargestellte Beschleunigungssensor 10 übt folgende
Funktion aus: Der Beschleunigungssensor 10 wird mit seinen
Haltemitteln 26 beziehungsweise 28 auf einer in 1 nicht
dargestellten Montagefläche
angeordnet, so daß das
Sensorelement 12 senkrecht zu der Montagefläche zu liegen kommt.
Unter dem Einfluß einer
hier mit einem Pfeil angedeuteten Beschleunigung a erfährt das
Sensorelement 12 eine bestimmte Auslenkung seines Biegebalkens 46.
Je nach Größe der Beschleunigung
a wird die Auslenkung des Biegebalkens 46 kleiner oder
größer sein.
Infolge der Auslenkung werden die Lagen 14 und 16 des
Sensorelements 12 einer mechanischen Beanspruchung unterzogen,
so daß aufgrund
des allgemein bekannten piezoelektrischen Effekts in den gegenpolig
ausgerichteten Lagen 14 und 16 eine Ladungsträgerverschiebung
stattfindet. Diese Ladungsträgerverschiebung
führt zum
Entstehen einer Spannung an den Elektroden 20 und 22.
Die entstehende Spannung ist dabei proportional der Beschleunigung
a, da bei einer größeren Beschleunigung
a eine stärkere
Auslenkung des Biegebalkens 46 und damit ein stärkerer piezoelektrischer
Effekt auftritt. Die an den Elektroden 20 und 22 anliegende Spannung
wird über
die ersten Kontaktbereiche 40 beziehungsweise 40' der Haltemittel 26 beziehungsweise 28 abgegriffen.
Da die Haltemittel 26 und 28 aus einem elektrisch
leitfähigen
Material bestehen, liegt das von dem Sensorelement 12 erzeugte
Spannungssignal gleichzeitig an deren zweiten Kontaktbereichen 44 beziehungsweise 44' an. Von den
zweiten Kontaktbereichen 44 beziehungsweise 44' kann das Spannungssignal
des Sensorelements 12 einer in 1 nicht
dargestellten Auswerteschaltung zugeführt werden, die je nach Größe des Spannungssignals
auf eine bestimmte Größe der Beschleunigung
a detektiert und gegebenenfalls ein Steuersignal an weiteren Einrichtungen,
beispielsweise Rückhaltesystemen
in Kraftfahrzeugen auslöst.The in 1 illustrated acceleration sensor 10 performs the following function: The acceleration sensor 10 will with its holding means 26 respectively 28 on one in 1 Not shown mounting surface arranged so that the sensor element 12 perpendicular to the mounting surface comes to rest. Under the influence of an acceleration a indicated here by an arrow, the sensor element experiences 12 a certain deflection of its bending beam 46 , Depending on the magnitude of the acceleration a, the deflection of the bending beam 46 be smaller or bigger. As a result of deflection the layers become 14 and 16 of the sensor element 12 subjected to a mechanical stress, so that due to the well-known piezoelectric effect in the oppositely oriented layers 14 and 16 a charge carrier shift takes place. This charge carrier displacement leads to the generation of a voltage at the electrodes 20 and 22 , The resulting voltage is proportional to the acceleration a, because at a greater acceleration a stronger deflection of the bending beam 46 and thus a stronger piezoelectric effect occurs. The at the electrodes 20 and 22 voltage applied is via the first contact areas 40 respectively 40 ' the holding means 26 respectively 28 tapped. Because the holding means 26 and 28 consist of an electrically conductive material that is of the sensor element 12 generated voltage signal simultaneously at their second contact areas 44 respectively 44 ' at. From the second contact areas 44 respectively 44 ' may be the voltage signal of the sensor element 12 one in 1 not shown, which detects depending on the size of the voltage signal to a certain magnitude of the acceleration a and optionally triggers a control signal to other devices, such as restraint systems in motor vehicles.
Der
Beschleunigungssensor 10 zeichnet sich insgesamt durch
einen extrem einfachen Aufbau aus, wobei das Aufnahmemodul 24 einerseits
eine mechanische Fixierung des Sensorelements 12 und andererseits
gleichzeitig eine elektrische Kontaktierung des Sensorelements 12 zum
Abgreifen der Spannungssignale übernimmt.
Somit wird erreicht, daß zusätzliche
Mittel zum Abgreifen der Spannung, die ein freies Schwingen des
Biegebalkens 46 behindern könnten, nicht vorgesehen sind.
Gleichzeitig ist es durch die Ausbildung der Haltemittel 26 beziehungsweise 28 möglivh, das
Sensorelement 12 exakt in einer zu einer Montagefläche senkrecht
verlaufenden Position zu fixieren, so daß mit dem Beschleunigungssensor 10 eine
genau parallel zur Montagefläche
verlaufende Sensierrichtung detektiert werden kann. Somit können im
wesentlichen Fehler bei der Erfassung der Beschleu nigung a, die
auf eine nicht exakte Ausrichtung des Sensorelements 12 zu
der Montagefläche
zurückzuführen sind,
im wesentlichen ausgeschlossen werden. Es ist also sichergestellt, egal
wie der Beschleunigungssensor 10 auf einer Montagefläche montiert
wird, daß die
Sensierrichtung des Sensorelements 12 jederzeit parallel
zu der Montagefläche
verläuft.
Hierdurch wird die Ausrichtung des Sensorelements 12, beispielsweise
auf eine im wesentlichen frontal auf ein Kraftfahrzeug wirkende
Beschleunigung, beispielsweise zur rechtzeitigen Auslösung eines
Airbags erleichtert.The acceleration sensor 10 records Overall, by an extremely simple structure, wherein the receiving module 24 on the one hand, a mechanical fixation of the sensor element 12 and on the other hand at the same time an electrical contact of the sensor element 12 takes over for picking up the voltage signals. Thus, it is achieved that additional means for tapping the tension, the free swinging of the bending beam 46 are not provided for. At the same time it is through the training of the holding means 26 respectively 28 possibly, the sensor element 12 to fix exactly in a perpendicular to a mounting surface position, so that with the acceleration sensor 10 an exactly parallel to the mounting surface extending sensing can be detected. Thus, substantially errors in the detection of acceleration a, which is based on a non-exact alignment of the sensor element 12 attributed to the mounting surface are essentially excluded. So it's guaranteed, no matter how the accelerometer 10 is mounted on a mounting surface, that the sense direction of the sensor element 12 at any time runs parallel to the mounting surface. This will cause the orientation of the sensor element 12 , For example, to a substantially frontal acting on a motor vehicle acceleration, for example, facilitates the timely triggering of an airbag.
In 2 ist
ein Beschleunigungssensor 10 in einem weiteren Ausführungsbeispiel
gezeigt. Gleiche Teile wie in 1 sind mit
gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert. Bei
dem in 2 dargestellten Beschleunigungssensor 10 ist das
Sensorelement 12 zwischen den Justierteilen 38 und 38' des Aufnahmemoduls 24 derart
eingespannt, daß sich
beidseitig der Justierteile 38 und 38' jeweils ein
Biegebalken 48 ergibt. Gegenüber der in 1 gezeigten
einseitigen Auslenkung des Sensorelements 12 zu dem Justierteil 38 erfolgt
bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
ein beidseitiges Auslenken der Biegebalken 48 zu dem Justierteil 38.
Durch die Wahl der Längen
der Biegebalken 46 beziehungsweise 48 kann auf
unterschiedliche piezoelektrische Eigenschaften der verwendeten
Materialien für
die Lagen 14 und 16 des Sensorelements 12 Rücksicht
genommen werden. Je länger
der freie Biegebalken des Sensorelements 12 ist, umso größer ist
eine Auslen kung unter dem Einfluß einer Beschleunigung a möglich. Der
Grad der Auslenkung bewirkt eine bestimmte mechanische Beanspruchung
des Sensorelements 12, infolgedessen der piezoelektrische
Effekt auftritt. Es ist also eine Abstimmung des dem jeweiligen
Material innewohnenden piezoelektrischen Effekts auf eine bestimmte
Auslenkung des Sensorelements 12 möglich.In 2 is an acceleration sensor 10 shown in a further embodiment. Same parts as in 1 are provided with the same reference numerals and not explained again. At the in 2 shown acceleration sensor 10 is the sensor element 12 between the adjustment parts 38 and 38 ' of the recording module 24 clamped so that on both sides of the adjusting parts 38 and 38 ' one bending beam each 48 results. Opposite the in 1 shown unilateral deflection of the sensor element 12 to the adjusting part 38 takes place at the in 2 illustrated embodiment, a bilateral deflection of the bending beam 48 to the adjusting part 38 , By choosing the lengths of the bending beam 46 respectively 48 can be based on different piezoelectric properties of the materials used for the layers 14 and 16 of the sensor element 12 Be considered. The longer the free bending beam of the sensor element 12 is, the greater is a Auslen effect under the influence of acceleration a possible. The degree of deflection causes a certain mechanical stress of the sensor element 12 , as a result of which the piezoelectric effect occurs. It is therefore a vote of the respective material inherent piezoelectric effect on a certain deflection of the sensor element 12 possible.
In
den 3 bis 5 wird die Herstellung des in 1 gezeigten
Beschleunigungssensors 10 verdeutlicht. 3 zeigt
den Herstellungsprozeß des Aufnahmemoduls 24 des
Beschleunigungssensors 10. In einem ersten Schritt 52 wird
aus einem Blechstreifen 50 eine Kontur 54 ausgestanzt,
die entsprechend der Kontur des späteren Aufnahmemoduls 24 und
der Konturen der für
eine spätere
Montage des Sensorelements 12 benötigten Hilfsstrukturen gewählt ist.
Insbesondere sind die Grundkörper 30 beziehungsweise 30' und die Justierteile 38 beziehungsweise 38' zu erkennen.
Die Grundkörper 30 sind über hier
angedeutete Biegefedern 56 mit dem Blechstreifen 50 verbunden.
Von dem Blechstreifen 50 gehen weiterhin parallel zu den
Grundkörpern 30 beziehungsweise 30' verlaufende
Zungen 58 aus. Eine der Zungen 58 besitzt eine
Aussparung 60, so daß sich
ein nasenartiger Abschnitt 62 ergibt.In the 3 to 5 will the manufacture of in 1 shown acceleration sensor 10 clarified. 3 shows the manufacturing process of the recording module 24 of the acceleration sensor 10 , In a first step 52 is made of a metal strip 50 a contour 54 punched out, according to the contour of the later recording module 24 and the contours of for later mounting of the sensor element 12 required auxiliary structures is selected. In particular, the main body 30 respectively 30 ' and the adjustment parts 38 respectively 38 ' to recognize. The basic body 30 are over here indicated bending springs 56 with the metal strip 50 connected. From the metal strip 50 continue to go parallel to the main bodies 30 respectively 30 ' running tongues 58 out. One of the tongues 58 has a recess 60 so that a nose-like section 62 results.
In
einem zweiten Schritt 64 wird eine Biegebearbeitung derart
durchgeführt,
daß sich
die die Justierteile 38 beziehungsweise 38' mit dem Grundkörper 30 beziehungsweise 30' verbindenden
Haltestege 36 und 36' ergeben. Weiterhin werden die Zungen 58 derart
aufgebogen, daß sie über das
Niveau des Blechstreifens 50 angehoben werden, jedoch parallel
zu einer Oberfläche 66 des
Blechstreifens 50 zu liegen kommen. Der nasenartige Abschnitt 62 der
einen Zunge 58 wird gleichzeitig rechtwinklig zu den Zungen 58 beziehungsweise
der Oberfläche 66 aufgebogen
und bildet einen Anschlag 68 aus.In a second step 64 a bending machining is carried out such that the adjusting parts 38 respectively 38 ' with the main body 30 respectively 30 ' connecting retaining webs 36 and 36 ' result. Continue to be the tongues 58 bent so that they are above the level of the metal strip 50 be raised, but parallel to a surface 66 of the metal strip 50 to come to rest. The nose-like section 62 one tongue 58 becomes at the same time perpendicular to the tongues 58 or the surface 66 bent up and makes a stop 68 out.
In
einem dritten Schritt 70 werden die Grundkörper 30 beziehungsweise 30' zuerst leicht
angehoben und dann an einem Arm 72 der Biegefedern 50 umgeknickt,
so daß diese
mit ihren Stirnflächen 34 beziehungsweise 34' auf an den
Biegefedern 50 angeordneten Vorsprüngen 74 zu liegen
kommen. Durch das Umklappen der Grundkörper 30 beziehungsweise 30' werden gleichzeitig
die Haltestege 36 beziehungsweise 36' mit den daran
anschließenden
Justierteilen 38 beziehungsweise 38' umgeklappt, so daß das Justierteil 38 federnd
an dem Justierteil 38' anliegt.In a third step 70 become the basic body 30 respectively 30 ' first lifted slightly and then on one arm 72 the bending springs 50 folded over so that these with their faces 34 respectively 34 ' on on the bending springs 50 arranged protrusions 74 to come to rest. By folding down the body 30 respectively 30 ' become at the same time the holding webs 36 respectively 36 ' with the adjoining adjustment parts 38 respectively 38 ' folded down, so that the adjusting part 38 resilient on the adjusting part 38 ' is applied.
Die
in 3 gezeigten Fertigungsschritte 52, 64 und 70 können fortlaufend
an einem Endlosband eines Blechstreifens 50 durch geeignete
Stanz- und Biegewerkzeuge ausgeführt
werden, so daß sich
das in 4 gezeigte Band mit einzelnen vorgefertigten Aufnahmemodulen 24 ergibt.
Die Aufnahmemodule 24 sind über die Biegefedern 56 mechanisch
noch mit dem Blechstreifen 50 verbunden. Entsprechend der
Länge des
Blechstreifens 50 ergibt sich somit eine bestimmmmte Anzahl
von vorkonfektionierten Aufnahmemodulen 24, die sich in
einer definierten Position befinden. Durch die Wahl der Stanzwerkzeuge
und der Biegevorrichtungen kann hierbei eine hohe Montagegenauigkeit erreicht
werden, so daß im Prinzip
eine Vielzahl von sehr einfach und identisch aufgebauten Aufnahmemodulen 24 vorliegen.In the 3 shown production steps 52 . 64 and 70 can continuously on an endless belt of a metal strip 50 be carried out by suitable punching and bending tools, so that the in 4 shown volume with individual prefabricated recording modules 24 results. The recording modules 24 are about the spiral springs 56 mechanically still with the metal strip 50 connected. According to the length of the sheet metal strip 50 thus results in a bestimmmmte number of pre-assembled recording modules 24 that are in a defined position. By choosing the punching tools and the bending devices in this case a high mounting accuracy can be achieved, so that in principle a variety of very simple and identically constructed recording modules 24 available.
In
der 5 wird der Montageprozeß des gesamten Beschleunigungssensors 10 verdeutlicht. Durch
Ausüben
einer hier mit den Pfeilen 76 angedeuteten Druckkraft auf
die Biegefedern 56 werden die Grundkörper 30 um ihre Auflagepunkte
auf den Vorsprüngen 74 verschwenkt,
so daß sich
die Justierteile 38 und 38' auseinander bewegen. In den sich
ergebenden Zwischenraum zwischen den Justierteilen 38 beziehungsweise 38' wird nunmehr
ein Sensorelement 12 über
eine geeignete Vorrichtung eingeführt (mittlere Darstellung).
Das Sensorelement 12 kommt hierbei auf den Zungen 58 zu
liegen und schlägt
mit einer Stirnfläche
an den Anschlag 68 an. Das Sensorelement 12 kann
zuvor in den dem Justierteil 38 beziehungsweise 38' gegenüberliegenden
Bereichen mit dem Haftmittel 42 versehen werden. Dies kann beispielsweise
durch Aufstempeln eines elektrisch leitfähigen Klebers erfolgen. Nachdem
das Sensorelement 12 auf den Zungen 58 beziehungsweise
an dem Anschlag 68 positioniert wurde, wird die Druckkraft 76 auf
die Biegefedern 56 zurückgenommen,
so daß die
Grundkörper 30 beziehungsweise 30' zurückschwenken
und die Justierteile 38 beziehungsweise 38' gegen das Sensorelement 12 zurückfedern. Über das
Haftmittel 42 erfolgt eine mechanische und elektrisch leitfähige Ankopplung
des Sensorelements 12 an die Justierteile 38 beziehungsweise 38' (erste Kontaktbereiche 40, 1),
so daß nach
entsprechender Aushärtung
des Haftmittels 42 eine feste, elektrisch leitfähige Verbindung
besteht.In the 5 becomes the assembly process of entire acceleration sensor 10 clarified. By exercising one here with the arrows 76 indicated pressure force on the bending springs 56 become the basic body 30 around their points of contact on the projections 74 pivoted, so that the adjusting parts 38 and 38 ' move apart. In the resulting space between the adjusting parts 38 respectively 38 ' now becomes a sensor element 12 introduced via a suitable device (middle illustration). The sensor element 12 this comes on the tongues 58 to lie and beats with an end face to the stop 68 at. The sensor element 12 can previously be in the adjusting part 38 respectively 38 ' opposite areas with the adhesive 42 be provided. This can be done for example by stamping an electrically conductive adhesive. After the sensor element 12 on the tongues 58 or at the stop 68 was positioned, the compressive force 76 on the bending springs 56 taken back so that the main body 30 respectively 30 ' swing back and the adjustment parts 38 respectively 38 ' against the sensor element 12 spring back. About the adhesive 42 a mechanical and electrically conductive coupling of the sensor element takes place 12 to the adjusting parts 38 respectively 38 ' (first contact areas 40 . 1 ), so that after appropriate curing of the adhesive 42 a solid, electrically conductive connection exists.
Die
genaue Lage des Sensorelements 12 in bezug auf das gesamte
Aufnahmemodul 24 wird durch die Justierteile 38 beziehungsweise 38', die Zungen 58 und
den Anschlag 68 bestimmt. Somit ist eine genaue Ausrichtung
des Sensorelements 12 in x-y-z-Richtung möglich. Hierdurch
wird es möglich, die
geometrische Lage des Sensorelements 12 in bezug auf eine
Referenzfläche
(Oberfläche 66),
die einer späteren
Montagefläche
entspricht, genau zu bestimmen. Weiterhin kann hierdurch die Länge des Biegebalkens 46 ( 1)
des Sensorelements 12 bestimmt werden. Die fertig montierten
Beschleunigungssensoren 10 können nunmehr beispielsweise durch
einen Tunnelofen geführt
werden, so daß das Haftmittel 42 aushärten kann.
In einem letzten, in 5 nicht dargestellten, Verfahrensschritt
werden die Beschleunigungssensoren 10 durch Freitrennen vereinzelt.
Hierzu werden die Arme 72 der Biegefedern 15 beispielsweise
durch Stanzen, Laserschneiden oder andere geeignete Verfahrensschritte
durchtrennt. Nach Durchtrennen der Arme 72 entsteht der in 1 gezeigte
Beschleunigungssensor 10.The exact location of the sensor element 12 with respect to the entire recording module 24 is through the adjustment parts 38 respectively 38 ' , the tongues 58 and the stop 68 certainly. Thus, a precise alignment of the sensor element 12 possible in xyz direction. This makes it possible, the geometric position of the sensor element 12 with respect to a reference surface (surface 66 ), which corresponds to a later mounting surface, to be determined exactly. Furthermore, this can be the length of the bending beam 46 ( 1 ) of the sensor element 12 be determined. The fully assembled acceleration sensors 10 can now be performed, for example, through a tunnel furnace, so that the adhesive 42 can harden. In a last, in 5 not shown, process step, the acceleration sensors 10 separated by freerunning. This will be the arms 72 the bending springs 15 for example, cut by punching, laser cutting or other suitable process steps. After cutting the arms 72 arises in 1 shown acceleration sensor 10 ,
In
den 6 und 7 sind komplette den Beschleunigungssensor 10 enthaltende
Beschleunigungs-Sensoreinheiten 78 dargestellt. Die Einheit 78 besitzt
ein Trägersubstrat 80,
auf dem eine Auswerteschaltung 82 angeordnet ist. Die Auswerteschaltung 82 kann
beispielsweise durch einen integrierte elektronische Schaltkreise
enthaltenden Chip gebildet sein. Das Trägersubstrat 80 kann
beispielsweise weitere elektronische Bauelemente 84 und
Anschlußbereiche 86 aufweisen.
Von der Auswerteschaltung 82 führen elektrisch leitende Verbindungen 88 und 90 zu
dem Beschleunigungssensor 10, Der Beschleunigungssensor 10 ist
mit seinen Haltemitteln 26 beziehungsweise 28 auf
dem Trägersubstrat 80 derart
angeordnet, daß die
die zweiten Kontaktbereiche 44 beziehungsweise 44' ergebenden
unteren Stirnflächen 34 beziehungsweise 34' der Grundkörper 30 beziehungsweise 30' direkt auf
den als Leiterbahnen ausgebildeten Verbindungen 88 und 90 positioniert
sind. Eine feste und elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den
Kontaktbereichen 44 beziehungsweise 44' und den Verbindungen 88 beziehungsweise 90 kann
durch Auflöten
oder durch einen elektrisch leitfähigen Kleber erfolgen. Die
während des
Auslenkens des Biegebalkens 46 des Sensorelements 12 erzeugten
Spannungssignale werden somit auf kürzestem Wege direkt über die
Haltemittel 26 beziehungsweise 28 auf die elektrischen
Verbindungen 88 beziehungsweise 90 und von diesen
zu der Auswerteschaltung 82 übertragen. Insgesamt ist somit
nur ein äußerst geringer
Montage- und Verdrahtungsaufwand für die Anbringung des Beschleunigungssensors 10 auf
dem Trägersubstrat 80 notwendig.
Durch die in 6 gezeigte Anordnung des Beschleunigungssensors 10 ist
eine Sensierrichtung exakt parallel zu einer Oberfläche 92 (Montagefläche) des
Trägersubstrats 80 gegeben.
Je nachdem, wie das Trägersubstrat 80 an
einem Bauteil, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, angeordnet wird, kann
damit die Sensierrichtung der gesamten Beschleunigungssensoreinheit 78 bestimmt werden. Nach
einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist
es jedoch auch möglich,
den Beschleunigungssensor 10 unter einem bestimmten Winkel
a auf der Oberfläche 92 und/oder
in einem bestimmten Winkel β senkrecht
zur Oberfläche 92 anzuordnen.
Durch eine geeignete Auswahl der Winkel α und β wird jede beliebige Sensierrichtung
der Beschleunigungs-Sensoreinheit 78 möglich. Somit kann mit einem
einzigen einfach herzustellenden Beschleunigungssensor 10 das
Trägersubstrat 80 verschieden
bestückt
werden, um so Beschleunigungs-Sensoreinheiten 78 für unterschiedliche
Sensierrichtungen zu erhalten.In the 6 and 7 are complete the accelerometer 10 containing acceleration sensor units 78 shown. The unit 78 has a carrier substrate 80 on which an evaluation circuit 82 is arranged. The evaluation circuit 82 may be formed, for example, by a chip containing integrated electronic circuits. The carrier substrate 80 can, for example, other electronic components 84 and connection areas 86 exhibit. From the evaluation circuit 82 lead electrically conductive connections 88 and 90 to the acceleration sensor 10 , The accelerometer 10 is with its holding means 26 respectively 28 on the carrier substrate 80 arranged such that the second contact areas 44 respectively 44 ' resulting lower end surfaces 34 respectively 34 ' the main body 30 respectively 30 ' directly on the interconnects formed as tracks 88 and 90 are positioned. A solid and electrically conductive connection between the contact areas 44 respectively 44 ' and the connections 88 respectively 90 can be done by soldering or by an electrically conductive adhesive. The during the deflection of the bending beam 46 of the sensor element 12 generated voltage signals are thus on the shortest route directly on the holding means 26 respectively 28 on the electrical connections 88 respectively 90 and from these to the evaluation circuit 82 transfer. Overall, therefore, only a very small installation and wiring costs for the attachment of the acceleration sensor 10 on the carrier substrate 80 necessary. By the in 6 shown arrangement of the acceleration sensor 10 is a Sensierrichtung exactly parallel to a surface 92 (Mounting surface) of the carrier substrate 80 given. Depending on how the carrier substrate 80 is arranged on a component, such as a motor vehicle, so that the sense direction of the entire acceleration sensor unit 78 be determined. However, according to an embodiment, not shown, it is also possible, the acceleration sensor 10 at a certain angle a on the surface 92 and / or at a certain angle β perpendicular to the surface 92 to arrange. By a suitable selection of the angles α and β, any sensing direction of the acceleration sensor unit 78 possible. Thus, with a single easy to manufacture acceleration sensor 10 the carrier substrate 80 be equipped differently, so acceleration sensor units 78 to obtain for different Sensierrichtungen.
In 7 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt,
bei dem gleiche Teile wie in 6 mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind und nicht nochmals erläutert sind.
In der hier gezeigten Ausführungsvariante
ist der Beschleunigungssensor 10 mit seinem Aufnahmemodul 24 direkt
auf die Oberfläche 92 des
Trägersubstrats 80 aufgesetzt.
Eine mechanische Verbindung kann beispielsweise durch Löten, Schweißen oder ähnliches
erfolgen. Die elektrische Kontaktierung des Beschleunigungssensors 10 mit den
zu den Auswerteschaltungen 82 führenden Verbindungen 88 und 90 erfolgt
durch Anbonden eines Drahtes zwischen der Verbindung 88 und
dem Haltemittel 26 beziehungsweise der Verbindung 90 und dem
Haltemittel 28. Hierdurch wird es einfach möglich, den
Beschleunigungssensor 10 in jedem beliebigen Winkel α und/oder β (siehe 6)
zu der Oberfläche 92 des
Trägersubstrats 80 anzuordnen
und gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem
Sensorelement 12 und der Auswerteschaltung 82 zu
erreichen, Anhand der in den 1 bis 7 gezeigten
Ausführungsbeispiele
wird deutlich, daß es
in einfacher Weise möglich
ist, einen Beschleunigungssensor 10 herzustellen, der ein
einfach aufgebautes Aufnahmemodul 24 aufweist, welches gleichzeitig
eine mechanische und elektrisch leitende Ankopplung des Beschleunigungssensors 10 an
ein Trägersubstrat 80 gestattet.
Durch den selbstjustierenden Montageprozeß, der insbesondere durch die Ausbildung
eines x-y-z-Anschlages
der Justierteile 38 beziehungsweise 38', der Zungen 58 und
des Anschlages 68 für
das Sensorelement 12 möglich
ist, wird eine definierte Ausrichtung des Sensorelements 12 zu
der während
der Montage als Referenzfläche dienenden
Oberfläche 66 des
Blechstreifens 50 möglich.
Die Zungen 58 und der Anschlag 68 dienen hierbei
lediglich als mechanische Hilfsanschläge während der Montage, die nach
dem Freitrennen des Beschleunigungssensors 10 entfallen.
Es ist somit eine sehr präzise
Anordnung des Sensorelements 12, insbesondere der Wahl
der Länge
des Biegebalkens 46 des Sensorelements 12 in bezug
auf das gesamte Aufnahmemodul 24 möglich. Weiterhin wird durch den
Wegfall der Montagehilfen für
das Sensorelement 12 ein Aufliegen des Sensorelements 12 auf das
Trägersubstrat 80 während seines
bestimmungsgemäßen Einsatzes
in einer Beschleunigungs-Sensoreinheit 78 sicher vermieden.
Somit ist jederzeit die freie Auslenkung des Sensorelements 12 entsprechend
der gewählten
Länge des
Biegebalkens 46 beziehungs weise der Biegebalken 48 möglich. Durch den
gewählten
Aufbau des Aufnahmemoduls 24 wird bereits während der
Montage, das heißt,
vor oder während
des Aushärtens
des Haftmittels 42, eine sichere Lagefixierung des Sensorelements 12 erreicht, so
daß zusätzliche
Hilfsvorrichtungen, die das Sensorelement 12 in einer bestimmten
Lage halten, nicht notwendig sind. Die Montage erfolgt somit insgesamt kräftefrei
für das
Sensorelement 12, so daß hier auch spröde Materialien,
wie beispielsweise Piezokeramiken, eingesetzt werden können. Insgesamt
ist eine sehr hohe Montagegenauigkeit durch die einfach und hochpräzis beherrschbaren
Stanz- und Biegevorgänge
möglich,
so daß für das Aufnahmemodul 24 preisgünstige Materialien
eingesetzt werden können
und insgesamt nur geringe Herstellungskosten für den Beschleunigungssensor 10 entstehen.
Der Beschleunigungssensor 10 kann insbesondere auch in sehr
kleinen Baugrößen mit
extrem geringem Gewicht gefertigt werden.In 7 a further embodiment is shown in which the same parts as in 6 are provided with the same reference numerals and are not explained again. In the embodiment shown here is the acceleration sensor 10 with his recording module 24 directly on the surface 92 of the carrier substrate 80 placed. A mechanical connection can be made for example by soldering, welding or the like. The electrical contacting of the acceleration sensor 10 with the to the evaluation circuits 82 leading connections 88 and 90 done by bonding a wire between the connection 88 and the holding medium 26 or the connection 90 and the holding means 28 , This makes it easy to get the acceleration sensor 10 at any angle α and / or β (see 6 ) to the surface 92 of the carrier substrate 80 to arrange and at the same time an electrically conductive connection between the sensor element 12 and the evaluation circuit 82 To reach, in the 1 to 7 shown embodiments, it is clear that it is possible in a simple manner, an acceleration sensor 10 manufacture, a simply constructed recording module 24 which simultaneously has a mechanical and electrically conductive coupling of the acceleration sensor 10 to a carrier substrate 80 allowed. Due to the self-adjusting assembly process, in particular by the formation of an xyz stop the adjusting parts 38 respectively 38 ' , the tongues 58 and the stop 68 for the sensor element 12 is possible, a defined orientation of the sensor element 12 to the surface serving as a reference surface during assembly 66 of the metal strip 50 possible. The tongues 58 and the stop 68 serve here only as mechanical auxiliary stops during assembly, after the free running of the acceleration sensor 10 omitted. It is thus a very precise arrangement of the sensor element 12 , in particular the choice of the length of the bending beam 46 of the sensor element 12 with respect to the entire recording module 24 possible. Furthermore, by eliminating the mounting aids for the sensor element 12 a resting of the sensor element 12 on the carrier substrate 80 during its intended use in an acceleration sensor unit 78 safely avoided. Thus, at any time, the free deflection of the sensor element 12 according to the selected length of the bending beam 46 Relation of the bending beam 48 possible. Due to the chosen structure of the recording module 24 is already during assembly, that is, before or during the curing of the adhesive 42 , a secure position fixation of the sensor element 12 achieved, so that additional auxiliary devices, the sensor element 12 in a certain situation, are not necessary. The assembly is thus total forces free for the sensor element 12 , so that here also brittle materials, such as piezoceramics, can be used. Overall, a very high mounting accuracy by the simple and high-precision manageable punching and bending operations possible, so that for the receiving module 24 low-priced materials can be used and overall only low production costs for the acceleration sensor 10 arise. The acceleration sensor 10 can be manufactured especially in very small sizes with extremely low weight.
Durch
eine geeignete Formgebung des Aufnahmemoduls 24, wie beispielsweise
Biegekanten, Sicken usw., kann die Steifigkeit des Aufnahmemoduls 24 für die Übertragung
von Beschleunigungen in weiten Grenzen frei gestaltet werden, Hierdurch
wird es möglich,
einen günstigen
Kompromiß zwischen der
mechanischen Übertragung
von Schockbeschleunigungen (freier Fall), Eigenresonanzfrequenz des
Sensorelements 12 (Biegeschwinger) und der mechanischen
Verspannung durch die Montage auf das Trägersubstrat 80 zu
erzielen. Durch den symmetrischen Aufbau des Aufnahmemoduls 24 erfolgt eine
eventuelle Wärmeeinleitung
in das Sensorelement 12 ebenfalls symmetrisch, so daß eine ideale pyroelektrische
Kompensation der Wärmeeinleitung in
den Lagen 14 und 16 des Sensorelements 12 durch
deren gegensinnige Polarisationsrichtung 18 möglich ist.
Das Material des Aufnahmemoduls 24 kann einen dem Material
des Sensorelements 12 angepaßten Ausdehnungskoeffizienten
aufweisen, so daß einerseits
eine streßfreie
Montage, das heißt, keine
mechanische Überbeanspruchung
des Materials des Sensorelements 12, möglich wird und andererseits
eine Alterung des Materials des Sensorelements 12 bei einer
Temperaturbelastung minimiert wird. Insgesamt kann das Material
für das
Aufnahmemodul 24 aus einem leicht zu verarbeitenden, insbesondere
für eine
Verklebung, Verlötung
oder Bondbarkeit geeignetem Material ausgewählt sein. Gegebenenfalls kann
eine ganzflächige
oder partielle Oberflächenbehandlung
des Aufnahmemoduls 24 erfolgen, so daß die Kleb-, Löt- oder
Bondbarkeit verbessert wird.By a suitable shaping of the receiving module 24 , Such as bending edges, beads, etc., the rigidity of the receiving module 24 This makes it possible, a favorable compromise between the mechanical transmission of shock accelerations (free fall), self-resonant frequency of the sensor element 12 (Bending oscillator) and the mechanical stress by mounting on the carrier substrate 80 to achieve. Due to the symmetrical structure of the recording module 24 there is a possible heat input into the sensor element 12 also symmetrical, so that an ideal pyroelectric compensation of the heat input in the layers 14 and 16 of the sensor element 12 by their opposite polarization direction 18 is possible. The material of the recording module 24 may be a material of the sensor element 12 have adapted expansion coefficients, so that on the one hand a stress-free assembly, that is, no mechanical overuse of the material of the sensor element 12 , is possible and on the other hand aging of the material of the sensor element 12 is minimized at a temperature load. Overall, the material for the recording module 24 be selected from an easy-to-process, in particular for a gluing, soldering or bondability suitable material. Optionally, a full-surface or partial surface treatment of the receiving module 24 done, so that the adhesiveness, solderability or bondability is improved.